WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 15 |

Возможны два пути изучения теории электромагнитных явлений. При изучении без теории относительности в качестве экспериментальных основ теории электричества и магнетизма взяты инвариантность элементарного заряда, закон Кулона, принцип суперпозиции для электрического поля, закон Био-Савара, принцип суперпозиции для магнитного поля, сила Лоренца, закон электромагнитной индукции Фарадея, токи смещения Максвелла, закон сохранения заряда и закон сохранения энергии.

При изучении с теорией относительности закон БиоСавара, принцип суперпозиции для магнитного поля и сила Лоренца перестают играть роль независимых экспериментальных фактов в формулировке теории. Этот путь используется с максимальным упрощением математического аппарата. Он включает в себя следующие этапы. Рассматривается релятивистская природа магнитного поля. Выводится формула взаимодействия прямолинейных токов, текущих по параллельным бесконечно длинным проводникам, получается сила Лоренца исходя из электрического взаимодействия зарядов.

Полевая интерпретация этих результатов позволяет найти индукцию магнитного поля тока, текущего по прямолинейному, бесконечно длинному проводнику. Принцип суперпозиции для магнитного поля является теперь следствием принципа суперпозиции для электрического поля.

Переход к индукции магнитного поля произвольных токов и вывод соответствующих уравнений проводятся при использовании независимости локальных соотношений от значений физических величин в других точках. Затем теоретически выводится закон Био-Савара и тем самым завершается анализ связи, которая существует в рамках релятивистских представлений о пространстве и времени между инвариантностью элементарного электрического заряда, законом Кулона, принципом суперпозиции для электрического поля и законом Био-Савара, силой Лоренца и принципом суперпозиции для магнитного поля.

IV компонент дидактической системы — организационно-временное обеспечение подготовки специалиста традиционно отражает это в сложившихся организационных формах обучения: лекциях, семинарских, практических, лабораторных занятиях, самостоятельной внеаудиторной работе студентов.

Задача интенсификации процесса изучения классической электродинамики может быть решена на основе: 1) модернизации структурирования учебного материала; 2) использования современных технологий обучения.

Система мероприятий и соответствующее методическое обеспечение (V компонент) базируются на общих концепциях:

1) универсального междисциплинарного принципа обучения и на 2) интеграции высшего образования и академической фундаментальной науки.

С этой целью реализуются внутренние резервы совершенствования всех блоков содержания: естественнонаучного, математического и специального образования; создается универсальная логическая связь изложения отдельных тем; устанавливаются информационные связи между дисциплинами;

проводится согласование программ, учебников по фундаментальным дисциплинам, разработка экспериментальных учебников, компьютеризированного лабораторного практикума;

разрабатывается методическое обеспечение дистанционного образования; создается электронная энциклопедия и т.д.

Основные принципы, на которых базируется преподавание классической электродинамики:

- системность и генерализация — максимальное внимание усвоению студентами базовых, системообразующих понятий и законов;

- принцип преемственности и сбалансированности учебных дисциплин (математики и классической электродинамики);

- индивидуальная работа студентов (тренировочная и творческая) как основная форма учебной работы;

- опора на эксперимент;

- повышенное внимание к математике как к языку науки.

Согласно исследованиям психологов, максимально эффективным средством развития личности студента является технология осуществления деятельностного подхода в обучении.

Поэтому в V компоненте особо выделена составляющая, связанная с учением. Технология деятельностного подхода основана на широком применении разнообразных видов самостоятельной вариативной деятельности студентов. Она позволяет развивать познавательный интерес к физике. Психологи доказали и обосновали, что интерес возникает в самостоятельной познавательной деятельности студентов.

При этом ряд основополагающих тезисов должны быть приняты априори:

а) изучение электродинамики и физические исследования студентов неразделимы;

б) классическая электродинамика — важнейший системообразующий элемент естественнонаучного и технического знания, высокотехнического производства;

в) изучение электродинамики должно строиться так, чтобы прививать студентам универсальный способ получения знаний, приводящий к выработке системного мышления; изучение классической электродинамики должно сопровождаться формированием у студентов умения пользоваться современной вычислительной техникой при решении сложных физических задач, моделировании физических процессов и компьютерных управлений физическими экспериментами;

г) в условиях нестабильного общества, когда старые идеалы и ценности разрушены, а новые только определяются, значение воспитательной работы возрастает. Вся система учебно-воспитательной работы должна быть поставлена на службу гуманистическим идеалам.

ГЛАВА 2. ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТА И ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 2.1. Нормативные требования к изучению электродинамики в университетском курсе общей физики Целеполагание определяется современными концепциями формирования образованного специалиста-профессионала XXI века. В них учитывается, что на пороге XXI века идет смена научной картины мира, переход от квантово-полевой картины, построенной на идеях теории относительности и квантовой механики, к новой, в основе которой лежат идеи нелинейных явлений, хаоса, самоорганизации. Результатом профессионального обучения являются те знания и умения, которые реально усвоены студентами.

Получив необходимые знания и умения, специалист должен знать минимум содержания образовательной программы.

Специальная и профессиональная подготовка физика существенно зависит от глубины усвоения общей базы знаний и умений.

Образовательный стандарт высшего образования Республики Беларусь [16] является основополагающим исходным документом, на основе которого разрабатывается весь учебно-методический комплекс изучения предметов в университете, начиная с учебных программ и заканчивая учебниками, методическими пособиями и различными средствами обучения. Стандарт физического обучения — это документ, определяющий содержание курса физики по ступеням обучения и требования к подготовке студентов по предмету. Предметом нашего рассмотрения является раздел общей физики «Электричество и магнетизм».

Специалист-профессионал должен иметь представление:

- о структурной организации материи, фундаментальных физических законах, явлениях и эффектах;

- о современных научных методах познания природы, о соотношениях эмпирического и теоретического в познании;

- о сущности и социальной значимости своей будущей профессии;

- об основных проблемах в области профессиональной деятельности;

- о принципах рационального природопользования, влиянии научно-технической деятельности на биосферу;

- о новейших открытиях в естествознании.

Специалист-профессионал должен владеть:

- умениями и навыками самообразования и самосовершенствования;

- идейным фундаментом современной физики;

- знаниями фундаментальных явлений и эффектов в области физики;

- компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации;

- основами психолого-педагогических знаний и методикой преподавания физики и информатики.

Специалист-профессионал должен уметь использовать:

- эффективные формы и методы обучения;

- знания по планированию, организации и анализу своей деятельности;

- новые технологии обучения.

Специалист-профессионал должен иметь опыт:

- применения полученных знаний и приобретенных навыков в профессиональной деятельности;

- использования научной литературы по физике;

- постановки задач, связанных с реализацией профессиональных функций;

- работы в коллективе, принятия решений при наличии различных мнений.

Одним из основных пунктов в образовательном стандарте высшего образования Республики Беларусь является квалификационная характеристика специалиста-физика, которая включает в себя назначение специалиста, общие требования к знаниям и общие требования к умениям специалиста. Приведем базу общих детализированных требований знаний и умений КХ.

Назначение специалиста Специалист должен быть подготовлен (после адаптации) к организационно-управленческой, научной, производственной и преподавательской деятельности в области экспеpиментального исследования физических процессов на различных уровнях структурной организации материи при различных физических условиях; к теоpетическому анализу эффектов и явлений и пpедсказанию новых физических закономеpностей на основе совpеменных теоpетических пpедставлений, математических и компьютеpных методов; к разработке приборов на основе новых материалов и физических принципов; к созданию новых технологий, использующих математические методы и компьютерную технику; к работе по математическому моделированию разнообразных процессов и объектов.

Специалист предназначен, главным образом, для работы в академических, вузовских и отраслевых научно-исследовательских институтах; проектных и научно-производственных организациях, предприятиях и объединениях; управленческих и экспертных учреждениях различных министерств и ведомств; бюро, фирмах и прочих организациях различных форм собственности; учреждениях системы высшего, среднего и среднего специального образования Министерства образования РБ и других министерств и ведомств; аналитических, физических, физико-химических, физико-математических лабораториях промышленных, медицинских и сельскохозяйственных предприятий, а также организаций и учреждений, использующих сложную физическую аппаратуру, методы математического моделирования и физического контроля.

Общие требования Специалист должен иметь высокий уровень гуманитарных, социальных, общенаучных, общих профессиональных и специальных знаний, позволяющий успешно осуществлять после присвоения ему соответствующей квалификации или академической степени профессиональную адаптацию при накоплении практических навыков в НИИ, учебных учреждениях, на предприятиях соответствующего профиля и последующую активную творческую деятельность.

Имея фундаментальную научную и практическую подготовку, специалист должен уметь самостоятельно принимать профессиональные решения с учетом их социальных и экологических последствий, непрерывно пополнять свои знания, анализировать исторические и современные проблемы экономической и социальной жизни общества, знать место и роль в ней своей профессиональной деятельности, проблемы и тенденции мирового развития.

Специалист должен владеть государственными языками (белорусским, русским) в объеме, необходимом для исполнения своих служебных обязанностей, уметь использовать в профессиональной деятельности как минимум один из иностранных языков, знать основы мировой и отечественной культуры, иметь потребность в постоянном профессиональном, культурном и физическом самосовершенствовании.

Общие требования к знаниям специалиста Специалист должен знать:

- основы социально-гуманитарных дисциплин, включая историю науки и техники, мировую и отечественную культуру, основы эстетики и искусства, этику, религиоведение, философию, социальную психологию, экономические теории, политологию, правоведение, один из иностранных языков на уровне базовой подготовки;

- естественнонаучные дисциплины, создающие фундамент теоретических знаний по специальности, включая высшую математику, методы математической физики, программирование и математическое моделирование, астрономию и основы экологии;

- общепрофессиональные и специальные дисциплины, создающие теоретическую базу знаний и практических навыков по специальности, в том числе методы планирования и проведения физических экспериментов, общие принципы эксплуатации физической аппаратуры, общие приемы сбора, систематизации и обработки информации, включая общую и теоретическую физику, радиоэлектронику, основы автоматизации эксперимента, теорию групп, физику твердого тела, физику лазеров, спектры и строение молекул, физику волновых процессов, физику биосистем, физику конденсированных сред, педагогику и методику воспитательной работы, методику преподавания физики, методику преподавания информатики, технические средства обучения;

- специальные дисциплины, создающие углубленную базу знаний по соответствующей специализации, в том числе методы исследования физических систем различного уровня сложности, методы статистической обработки результатов измерений.

Общие требования к умениям специалиста Специалист должен уметь:

- на научной основе организовывать свой труд, владеть компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации в сфере его профессиональной деятельности;

- приобретать новые знания, используя современные информационные технологии;

- творчески применять полученные знания и приобретенные навыки в профессиональной деятельности;

- планировать, организовывать и вести научно-исследовательскую, научно-производственную, опытно-конструкторскую работу;

- диалектически мыслить и аргументировать свою точку зрения, анализировать факты и прогнозировать развитие событий, принимать решения с учетом экономических, социальных и этических требований, осуществлять математическое моделирование физических явлений, активно использовать для решения профессиональных задач вычислительную технику, оценивать исторические и современные проблемы и тенденции, готовить научные материалы, составлять рефераты, обзоры, рецензии;

- самостоятельно принимать решения, разрабатывать и вести техническую документацию, организовывать работу исполнителей и делопроизводство;

- рассчитывать эффективность проектных и технологических решений с учетом конъюнктуры рынка;

- принимать участие в научных исследованиях, связанных с совершенствованием и развитием физики, современных ее направлений и физических методов исследования;

- организовывать и вести обучение рабочего и среднего технического персонала, осуществлять мероприятия по предотвращению производственного травматизма и профессиональных заболеваний;

- преподавать физику и информатику в средних, средних специальных и высших учебных заведениях;

- планировать, организовывать и вести научно-методическую и учебно-методическую работу.

Основные вопросы, которые должен знать студент по курсу «Электричество и магнетизм»:

- электрический заряд и его свойства; закон Кулона; напряженность электрического поля; электростатическая теорема Гауcса;

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 15 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.